KR101631267B1 - A Photovoltaic Modular Abnormal Condition Effective Diagnosis System and Method thereof - Google Patents

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KR101631267B1 KR1020140168068A KR20140168068A KR101631267B1 KR 101631267 B1 KR101631267 B1 KR 101631267B1 KR 1020140168068 A KR1020140168068 A KR 1020140168068A KR 20140168068 A KR20140168068 A KR 20140168068A KR 101631267 B1 KR101631267 B1 KR 101631267B1
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Abstract

본 발명은 태양광 발전시스템에 있어서 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 모듈들이 직렬로 연결되어 있는 스트링단에서 측정된 실측전류값을 토대로 먼저 스트링단에서 이상 발생 여부를 체크한 후, 이상이 진단된 스트링에 대해서만 각 모듈별로 측정된 실측전압값을 토대로 이상 발생 여부를 체크함으로써, 모듈별 고장진단의 정확성은 물론 신속성을 확보할 수 있으며, 스트링단에서 모듈별 이상 여부를 진단함에 있어서 하나의 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 2 이상으로 이격된 경우 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈들 사이에 위치한 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하거나 또는 하나의 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 특정 모듈에서부터 연속적으로 나타나는 경우 해당 특정 모듈 전단의 모듈을 이상 발생 모듈로 특정함으로써, 스트링 내 이상 발생 모듈을 정확하게 특정할 수 있는 모듈별 이상 여부 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a system and method for effectively diagnosing whether or not a solar module is abnormal in a photovoltaic power generation system, and more particularly, It is possible to ensure the accuracy of the diagnosis of each module as well as the promptness by checking whether or not an abnormality has occurred based on the measured voltage value measured for each module only for the string having the abnormality diagnosed. In case of diagnosing abnormality by module, if a module whose output voltage value exceeds the effective voltage in one string is separated by 2 or more, a module located between modules whose output voltage value exceeds the effective voltage is regarded as an abnormality generating module Or a module whose output voltage value exceeds the effective voltage within one string is specified If it appears from the module in succession by a specific module for the particular front end of the module to at least generation module, to a module at least whether the diagnostic system and method that can accurately specify a specific string within the error occurrence module.

Description

태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 시스템 및 방법{A Photovoltaic Modular Abnormal Condition Effective Diagnosis System and Method thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a system and a method for effectively diagnosing abnormalities in a photovoltaic module,

본 발명은 태양광 발전시스템에 있어서 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 모듈들이 직렬로 연결되어 있는 스트링단에서 측정된 실측전류값을 토대로 먼저 스트링단에서 이상 발생 여부를 체크한 후, 이상이 진단된 스트링에 대해서만 각 모듈별로 측정된 실측전압값을 토대로 이상 발생 여부를 체크함으로써, 모듈별 고장진단의 정확성은 물론 신속성을 확보할 수 있으며, 스트링단에서 모듈별 이상 여부를 진단함에 있어서 하나의 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 2 이상으로 이격된 경우 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈들 사이에 위치한 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하거나 또는 하나의 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 특정 모듈에서부터 연속적으로 나타나는 경우 해당 특정 모듈 전단의 모듈을 이상 발생 모듈로 특정함으로써, 스트링 내 이상 발생 모듈을 정확하게 특정할 수 있는 모듈별 이상 여부 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a system and method for effectively diagnosing whether or not a solar module is abnormal in a photovoltaic power generation system, and more particularly, It is possible to ensure the accuracy of the diagnosis of each module as well as the promptness by checking whether or not an abnormality has occurred based on the measured voltage value measured for each module only for the string having the abnormality diagnosed. In case of diagnosing abnormality by module, if a module whose output voltage value exceeds the effective voltage in one string is separated by 2 or more, a module located between modules whose output voltage value exceeds the effective voltage is regarded as an abnormality generating module Or a module whose output voltage value exceeds the effective voltage within one string is specified If it appears from the module in succession by a specific module for the particular front end of the module to at least generation module, to a module at least whether the diagnostic system and method that can accurately specify a specific string within the error occurrence module.

태양전지는 태양광의 빛에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치이다. 태양전지는 태양광의 빛에너지로부터 전기를 발생시키는 셀(전기를 일으키는 최소단위, 이하 '셀'이라 한다), 상기 셀의 조합이며 각 셀에서 발생된 전기를 외부로 송출하는 셀모듈(전기를 꺼내는 최소단위, 이하 '모듈'이라 한다), 상기 모듈의 조합으로 정의되는 셀어레이(이하, '어레이'라 한다)로 구성된다. Solar cells are devices that convert solar light energy into electrical energy. A solar cell is a cell module that generates electricity from the light energy of the sunlight (hereinafter referred to as a "cell"), a cell module that combines the cells and transmits electricity generated in each cell to the outside (Hereinafter referred to as "module"), and a cell array (hereinafter referred to as "array") defined by a combination of the modules.

여기서, 본원발명의 배경이 되는 태양광발전장치의 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0455250호(2004.10.22), 10-1028159호(2011,04,01) 및 제10-1049786호(2011,07,11)에 기재되어 있다. 즉, 태양광발전장치는 상기와 같이 전기를 발생하는 태양전지를 이용한 발전방식에 태양전지로 구성된 모듈과 축전지 및 전력변환 인버터 등을 더 포함하면 태양광 발전장치(시스템)를 구성하게 된다. Here, the technology of the photovoltaic device according to the present invention is disclosed in Korean Patent Publication Nos. 10-0455250 (2004.10.22), 10-1028159 (2011,04,01) and 10-1049786 (2011, 07,11). That is, the photovoltaic power generation apparatus constitutes a photovoltaic power generation apparatus (system) when the power generation system using the photovoltaic cell that generates electricity as described above further includes a module composed of solar cells, a storage battery, and a power conversion inverter.

이러한 태양광 발전장치의 가동 운영과정에서 음영, 고장, 노화 등의 다양한 원인으로 수많은 모듈들 중에서 특정 모듈에 이상이 발생하게 되면, 이상이 발생한 해당 모듈에 대한 진단은 물론 교체 등이 이루어지는 유지보수가 무엇보다 중요해지고 있으나, 현재는 이상이 발생한 특정 모듈별 이상 여부 진단을 하는 방식도 생소할 뿐더러 모듈별 진단을 실시하고자 하더라도 그 진단의 신속성과 정확성을 담보하기가 어려웠다. In the event that abnormalities occur in a specific module among many modules due to various causes such as shading, failure, and aging in the operation and operation process of the solar power generation apparatus, the maintenance for the diagnosis of the module in which the abnormality occurs, Although it is becoming more important than now, it is not surprising that the method of diagnosing abnormality according to specific module which is abnormal at present is unfamiliar, and it is difficult to guarantee the promptness and accuracy of the diagnosis even if the module is diagnosed.

(특허 문헌 1)(Patent Document 1)

일본공개특허공보 JP2011-119579호(2011. 06. 16. 공개) "태양광 발전 시스템"Japanese Laid-Open Patent Publication JP2011-119579 (published on June 16, 2011) "Photovoltaic power generation system"

(특허 문헌 2)(Patent Document 2)

등록특허공보 KR10-0930132호(2009. 11. 27. 등록) "모니터링 기능이 구비된 태양광 접속반"Registered Patent Publication No. KR10-0930132 (Registered Nov. 27, 2009) "Photovoltaic module with monitoring function"

상기 (특허문헌 1)에 개시된 내용은 태양전지 스트링에 흐르는 전류를 검출하여 이를 송신하는 구성이 개시되어 있고, 상기 (특허문헌 2)에 개시된 내용은 출력전류값과 출력전압값을 측정하고 이를 진단모니터링에 활용하는 구성이 개시되어 있으나, 이는 단순히 이상 모듈에 대한 판단의 변수로 전압값 내지 전류값을 활용하겠다는 개념적인 수준에 불과하다. The patent document 1 discloses a configuration for detecting a current flowing in a solar cell string and transmitting the current. In the above-described patent document 2, the output current value and the output voltage value are measured, However, this is merely a conceptual level to utilize the voltage value or the current value as a judgment variable for the abnormality module.

또한, 기존에는 어레이에 포함되는 수많은 모듈들에 대해 각 모듈별로 실측되는 실측 출력값(전압값 내지 전류값)을 일일이 기준치 내지 평균치와 대비하여 그 이상 여부를 판별하는 방식이므로, 이를 연산하고 일일이 체크하는 과정이 복잡하므로 신속하고 정확한 진단이 어려운 문제점이 있었다. In addition, since the actual output value (voltage value to current value) actually measured for each module for a large number of modules included in the array is compared with a reference value or an average value to determine whether or not the measured value is abnormal, There is a problem that it is difficult to perform a quick and accurate diagnosis.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems,

본 발명의 목적은, 모듈들이 직렬로 연결되어 있는 스트링단에서 측정된 실측전류값을 토대로 먼저 스트링단에서 이상 발생 여부를 체크한 후, 이상이 진단된 스트링에 대해서만 각 모듈별로 측정된 실측전압값을 토대로 이상 발생 여부를 체크함으로써, 모듈별 고장진단의 정확성은 물론 신속성을 확보할 수 있는 모듈별 이상 여부 진단 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to first check whether an abnormality occurs at a string terminal based on measured current values measured at a string terminal connected in series and then measure an actual voltage value The present invention provides a system and method for diagnosing an abnormality for each module that can ensure the accuracy of the diagnosis of each module as well as the promptness.

본 발명의 다른 목적은, 스트링단에서 모듈별 이상 여부를 진단함에 있어서 하나의 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 2 이상으로 이격된 경우 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈들 사이에 위치한 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하거나 또는 하나의 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 특정 모듈에서부터 연속적으로 나타나는 경우 해당 특정 모듈 전단의 모듈을 이상 발생 모듈로 특정함으로써, 스트링 내 이상 발생 모듈을 정확하게 특정할 수 있는 모듈별 이상 여부 진단 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a module for diagnosing an abnormality of each module in a string stage, in which, when a module whose output voltage value exceeds an effective voltage in one string is separated by two or more, Or if a module having an output voltage value exceeding an effective voltage continuously appears in a string from a specific module in a string, the module in front of the specific module is specified as an abnormality generating module, And to provide a system and method for diagnosing an abnormality in each module that can accurately identify an abnormality occurrence module in a string.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 시스템 및 방법은 다음과 같은 구성을 포함한다. A system and method for efficiently diagnosing an abnormality of each photovoltaic module for achieving the object of the present invention includes the following configuration.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 시스템은 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 하나 이상의 태양광 모듈이 직렬로 연결된 스트링을 하나 이상 포함하는 어레이; 상기 어레이의 각 모듈별 출력전압값을 측정하는 출력전압감지부; 상기 스트링별 출력전류값을 측정하는 출력전류감지부; 및 상기 출력전류감지부 및 출력전압감지부에서 측정된 측정값을 바탕으로 스트링 내 특정 모듈에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단부;를 포함하며, 상기 이상진단부는 상기 출력전류감지부에서 측정된 출력전류값을 기준으로 스트링별 이상 여부를 먼저 진단한 후, 이상 상태로 진단된 스트링에 대해서 상기 출력전압감지부에서 측정된 출력전압값을 기준으로 해당 스트링 내에서의 모듈별 이상 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다. The system for efficiently diagnosing abnormalities of each solar module according to an embodiment of the present invention includes an array including at least one string connected in series with at least one solar module for converting solar energy into electric energy; An output voltage sensing unit for measuring an output voltage value of each module of the array; An output current sensing unit for measuring an output current value for each string; And an abnormality diagnosis unit for diagnosing whether abnormality occurs in a specific module in the string based on the measured values measured by the output current sensing unit and the output voltage sensing unit, The abnormality of each string in the corresponding string is diagnosed based on the output voltage measured by the output voltage sensing unit for a string diagnosed as an abnormal state, .

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 시스템에 있어서 상기 이상진단부는 상기 출력전류감지부에서 측정된 특정 스트링의 출력전류값을 기준치 또는 다른 스트링의 출력전류값들의 평균치와 대비하여 특정 스트링의 이상 여부를 먼저 진단하는 이상스트링특정모듈과, 이상 상태로 진단된 스트링에 대해 상기 출력전압감지부에서 측정된 해당 스트링 내 특정 모듈의 출력전압값을 기준으로 이상 발생 모듈을 진단하는 이상모듈특정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the system according to the present invention, the abnormality diagnosis unit may compare the output current value of the specific string measured by the output current sensing unit with a reference value or an average value of output current values of other strings, An abnormality module for diagnosing an abnormality generation module based on an output voltage value of a specific module in the string measured by the output voltage sensing unit for a string diagnosed as an abnormal state, And a module.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 시스템에 있어서 상기 이상모듈특정모듈은 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 이격되어 2 이상인 경우 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈들 사이에 위치한 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the system according to the present invention, when the module whose output voltage value exceeds the effective voltage within the string is 2 or more apart from the module, the output voltage value exceeds the effective voltage And a module located between the plurality of modules.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 시스템에 있어서 상기 이상모듈특정모듈은 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 특정 모듈에서부터 연속적으로 나타나는 경우 해당 특정 모듈 전단의 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the system according to the present invention, when the module whose output voltage value exceeds the effective voltage continuously appears in the string from the specific module in the string, As an abnormality occurrence module.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 방법은 하나 이상의 태양광 모듈이 직렬로 연결된 스트링을 하나 이상 포함하는 어레이의 각 모듈별 출력전압값을 측정하는 출력전압감지단계; 상기 스트링별 출력전류값을 측정하는 출력전류감지단계; 및 상기 출력전류감지단계 및 출력전압감지단계에서 측정된 측정값을 바탕으로 스트링 내 특정 모듈에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단단계;를 포함하며, 상기 이상진단단계는 상기 출력전류감지단계에서 측정된 출력전류값을 기준으로 스트링별 이상 여부를 먼저 진단한 후, 이상 상태로 진단된 스트링에 대해서 상기 출력전압감지단계에서 측정된 출력전압값을 기준으로 해당 스트링 내에서의 모듈별 이상 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다. A method for efficiently diagnosing an abnormality of each solar module according to an embodiment of the present invention includes detecting an output voltage of each module of the array including at least one string connected in series with one or more solar modules step; An output current sensing step of measuring an output current value of each string; And an abnormality diagnosis step of diagnosing whether abnormality occurs in a specific module in the string based on the measured values measured in the output current sensing step and the output voltage sensing step, The abnormality of each string is diagnosed first based on the measured output current value and then the abnormality of each string in the corresponding string is determined based on the output voltage value measured in the output voltage sensing step Thereby diagnosing the disease.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 진단 방법에 있어서 상기 이상진단단계는 상기 출력전류감지단계에서 측정된 특정 스트링의 출력전류값을 기준치 또는 다른 스트링의 출력전류값들의 평균치와 대비하여 특정 스트링의 이상 여부를 먼저 진단하는 이상스트링특정단계와, 이상 상태로 진단된 스트링에 대해 상기 출력전압감지단계에서 측정된 해당 스트링 내 특정 모듈의 출력전압값을 기준으로 이상 발생 모듈을 진단하는 이상모듈특정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the diagnostic method according to the present invention, the abnormality diagnosis step may include comparing an output current value of a specific string measured in the output current sensing step with an average value of output current values of a reference value or another string An abnormality string specifying step of first diagnosing whether or not a specific string is abnormal; and an abnormality diagnosis step of diagnosing an abnormality occurrence module based on the output voltage value of the specific module in the string measured in the output voltage sensing step, And a module specific step.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 진단 방법에 있어서 상기 이상모듈특정단계는 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 이격되어 2 이상인 경우 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈들 사이에 위치한 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the diagnostic method according to the present invention, the abnormality module specifying step may be performed such that when the module whose output voltage value exceeds the effective voltage in the string is 2 or more apart from the effective voltage, And a module located between the excess modules is specified as an abnormality occurrence module.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 진단 방법에 있어서 상기 이상모듈특정단계는 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 특정 모듈에서부터 연속적으로 나타나는 경우 해당 특정 모듈 전단의 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the diagnostic method according to the present invention, the abnormality module specifying step may be performed when a module whose output voltage value exceeds the effective voltage continuously appears in a string from a specific module, And the module is specified as an abnormality occurrence module.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. The present invention can obtain the following effects by the above-described embodiment, the constitution described below, the combination, and the use relationship.

본 발명은 모듈들이 직렬로 연결되어 있는 스트링단에서 측정된 실측전류값을 토대로 먼저 스트링단에서 이상 발생 여부를 체크한 후, 이상이 진단된 스트링에 대해서만 각 모듈별로 측정된 실측전압값을 토대로 이상 발생 여부를 체크함으로써, 모듈별 고장진단의 정확성은 물론 신속성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다. The present invention is based on the measured current value measured at the end of a string where the modules are connected in series, first checking whether an abnormality occurs at the end of the string, and then, based on the measured voltage value measured for each module, It is possible to ensure the accuracy of the diagnosis of each module as well as the promptness.

본 발명은 스트링단에서 모듈별 이상 여부를 진단함에 있어서 하나의 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 2 이상으로 이격된 경우 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈들 사이에 위치한 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하거나 또는 하나의 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 특정 모듈에서부터 연속적으로 나타나는 경우 해당 특정 모듈 전단의 모듈을 이상 발생 모듈로 특정함으로써, 스트링 내 이상 발생 모듈을 정확하게 특정할 수 있는 효과를 갖는다. In the present invention, when a module having an output voltage value exceeding an effective voltage in one string is separated by two or more in diagnosing an abnormality for each module in a string stage, the output voltage value is located between modules exceeding the effective voltage If a module with an abnormal voltage generation module or a module with an output voltage value exceeding an effective voltage continuously appears from a specific module within one string, an abnormality occurs in the string by specifying a module before the specific module as an anomaly generation module So that the module can be accurately identified.

도 1은 태양광 발전장치의 원격 모니터링 시스템을 도시한 참고도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 시스템의 구성을 도시한 블록도
도 3은 일 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 이격되어 2 이상 측정된 경우를 도시한 참고도
도 4는 일 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 특정 모듈에서부터 연속적으로 나타나는 경우를 도시한 참고도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 방법을 도시한 블록도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
2 is a block diagram showing the configuration of a system for efficiently diagnosing an abnormality of each solar module according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a view showing a case where two or more modules whose output voltage value exceeds an effective voltage within a string are spaced apart from each other and are measured.
4 is a view showing a case where a module in which an output voltage value exceeds an effective voltage in one string appears continuously from a specific module
5 is a block diagram illustrating a method for efficiently diagnosing an abnormality of each solar module according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 시스템 및 방법의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a system and method for efficiently diagnosing abnormalities according to a solar module according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that the element may include other elements as well as other elements, The terms "part,"" module, "and the like denote a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.

도 1은 태양광 발전장치의 원격 모니터링 시스템을 도시한 참고도이다. 도 1을 참조하면, 태양광 발전장치는, 실제 발전(발생)된 전기를 외부로 송출하는 최소단위인 태양광 모듈(10)이 복수개 모여 어레이(20)(어레이 내에는 복수의 모듈(10)들이 직렬로 연결된 스트링(12)이 하나 이상 포함됨)를 이루며, 대규모 태양광 발전의 경우 적게는 수십 개 많게는 수백 개 이상의 어레이(20)가 설치되어 운영되게 된다(한편, 태양광 발전장치에서는 이외에도 접속반(30), 인버터(40) 등의 설비와, 모니터링을 위한 센서(50), 송수신을 위한 코디네이터(60) 등의 장치가 포함되게 된다). 이러한 태양광 발전장치를 운영하다 보면, 태양광 모듈(10)의 전압이 저하(달리 표현하면, 해당 모듈의 효율이 저하)되게 되는데, 이때 전압 저하가 발생한 해당 모듈(10)을 정확하게 특정하고 해당 전압 저하의 원인을 운영자에게 고지시키게 되면 해당 모듈(10)에 대한 교체, 수리, 청소 등의 대응조치를 취하게 된다. 1 is a reference view showing a remote monitoring system of a solar power generation apparatus. Referring to FIG. 1, the solar power generation apparatus includes a plurality of solar modules 10, which are the minimum units for sending out the electricity generated (generated) to the outside, to form an array 20 (a plurality of modules 10 in the array) In the case of a large scale photovoltaic power generation, several hundreds or more of the array 20 are installed and operated. (On the other hand, in the photovoltaic power generation apparatus, A device such as a controller 30 and an inverter 40, a sensor 50 for monitoring, and a coordinator 60 for transmitting and receiving are included. When the photovoltaic power generation apparatus is operated, the voltage of the photovoltaic module 10 is lowered (in other words, the efficiency of the corresponding module is lowered). At this time, If the cause of the voltage drop is notified to the operator, the corresponding module 10 is replaced, repaired, and cleaned.

그러나, 종래에 태양광 발전장치의 모니터링 시스템은, 단순히 어레이(20) 단에서 출력(전압)이 저하되는 것을 진단한 다음 해당 어레이에서는 점검자가 일일이 수동으로 해당 어레이의 각 모듈별로 계측하여 이상이 발생한 모듈을 특정하는 방식을 사용하여 왔거나, 또는 모듈(10)들이 직렬로 연결된 스트링(12)에서의 출력(전압) 저하를 진단하는 방식을 사용하여 왔으나, 모듈(10)들이 직렬로 연결된 스트링(12)에서는 어느 하나의 모듈(10) 출력(전압)이 저하되는 경우 그 주위 다른 모듈(10)들의 출력(전압)이 상보적으로 상승하여 스트링(12) 전체적으로는 어느 정도 출력(전압)을 동일하게 유지시키게 되므로, 이러한 종래 방식으로는 해당 어레이(20) 내지 스트링(12)에서 어느 모듈(10)에 이상이 발생하였는지를 정확하게 진단하고 특정하는 것이 어려웠다. However, conventionally, the monitoring system of the photovoltaic generation apparatus simply diagnoses that the output (voltage) is lowered at the stage of the array 20, and then the inspector manually measures each module of the array in the array, (Voltage) degradation in the string 12 to which the modules 10 are connected in series, but the modules 10 have used a method of identifying the strings When the output (voltage) of any one of the modules 10 is reduced, the output (voltage) of the other modules 10 surrounding the module 10 complementarily rises and the output (voltage) It is difficult to precisely diagnose and identify which module 10 has an abnormality in the array 20 or the string 12 according to the conventional system.

또한, 최근 각 모듈(10)별 실측 전류값을 계측하여 이를 토대로 모듈(10)별 이상 여부를 진단하는 기술들에 대한 개발도 진행되고는 있으나, 특정 모듈(10)별로 출력 전류값을 계측하는 것 자체가 비용적, 기술적으로 비효용적인 문제를 안고 있으며, 아울러 어레이(20) 내에 포함된 수많은 모듈(10)들에 대해 일일이 각각의 출력값(전류값 내지 전압값)을 계측하고 이를 기준값 내지 다른 모듈(10)들에서의 평균값과 대비하여 진단하는 방식은 진단의 신속성에 있어 문제를 안고 있었다. In addition, techniques for diagnosing abnormality of each module 10 based on measurement values of actual current values for respective modules 10 have been developed in recent years. However, techniques for measuring output current values for specific modules 10 have been developed (Current value to voltage value) for each of a large number of modules 10 included in the array 20 and measures the output value (current value to voltage value) The method of diagnosing against the average value in the modules 10 was problematic in the speed of diagnosis.

이러한 문제점들을 근본적으로 해결하고자, 본 발명에서는 모듈(10)들이 직렬로 연결되어 있는 스트링(12)단에서 측정된 실측전류값을 토대로 먼저 스트링(12)단에서 이상 발생 여부를 체크한 후, 이상이 진단된 스트링(12)에 대해서만 각 모듈(10)별로 측정된 실측전압값을 토대로 이상 발생 여부를 체크함으로써, 모듈별 고장진단의 정확성은 물론 신속성을 확보할 수 있는 모듈별 이상 여부 진단 시스템 및 방법을 제시하고자 하는 것이다.
In order to fundamentally solve these problems, in the present invention, it is first checked whether or not an abnormality occurs at the end of the string 12 on the basis of a measured current value measured at the end of the string 12 to which the modules 10 are connected in series, Module abnormality diagnosis system which can ensure the accuracy of the fault diagnosis per module by checking the abnormality occurrence based on the measured voltage value measured for each module 10 only for the diagnosed string 12, And to suggest a method.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 직렬 연결된 태양광 모듈 스트링에서의 이상 모듈 진단 시스템은, 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 하나 이상의 태양광 모듈(10)이 직렬로 연결된 스트링(12)을 하나 이상 포함하는 어레이(20)에서의 각 모듈(10)별 출력전압값을 측정하는 출력전압감지부(70); 상기 스트링(12)별 출력전류값을 측정하는 출력전류감지부(90); 및 상기 출력전류감지부(90) 및 출력전압감지부(70)에서 측정된 측정값을 바탕으로 스트링(12) 내 특정 모듈(10)에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단부(80);를 포함하며, 상기 이상진단부(80)가 상기 출력전류감지부(90)에서 측정된 출력전류값을 기준으로 스트링(12)별 이상 여부를 먼저 진단한 후, 이상 상태로 진단된 스트링(12)에 대해서 상기 출력전압감지부(70)에서 측정된 출력전압값을 기준으로 해당 스트링(12) 내에서의 모듈(10)별 이상 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다. 2 through 4, an abnormal module diagnostic system in a series-connected solar module string according to an embodiment of the present invention includes at least one solar module 10 for converting solar energy into electric energy, An output voltage sensing unit 70 for measuring an output voltage value of each module 10 in the array 20 including at least one string 12 connected to the plurality of strings 12; An output current sensing unit 90 for measuring an output current value for each of the strings 12; And an abnormality diagnosis unit 80 for diagnosing whether abnormality occurs in the specific module 10 in the string 12 based on the measured values measured by the output current sensing unit 90 and the output voltage sensing unit 70 And the abnormality diagnosis unit 80 first diagnoses whether the abnormality of each of the strings 12 is abnormal based on the output current value measured by the output current sensing unit 90, The abnormality of each module 10 in the corresponding string 12 is diagnosed based on the output voltage value measured by the output voltage sensing unit 70. [

상기 출력전압감지부(70)는 어레이(20) 내에 위치한 복수의 모듈(10)들에 대해 각 모듈(10)별로 출력전압값을 측정하여 제공하는 구성으로, 각 모듈(10)별로 장착된 전압센서 등이 활용될 수 있다. 상기 출력전압감지부(70)에서 측정된 데이터는 유,무선 통신수단을 통해 후술할 이상진단부(80)에 제공된다. The output voltage sensing unit 70 is configured to measure and provide an output voltage value for each module 10 to a plurality of modules 10 located in the array 20, Sensors and the like can be utilized. The data measured by the output voltage sensing unit 70 is supplied to an abnormality diagnosis unit 80, which will be described later, through an electric or wireless communication means.

상기 출력전류감지부(90)는 모듈(10)들이 직렬로 연결되어 이루어지는 스트링(12)단에서 스트링(12)별 출력전류값을 측정하여 제공하는 구성으로, 스트링(12) 말단에 장착된 전류센서 등의 활용될 수 있다. 직렬로 연결된 스트링(12)내에서 각 모듈(10)별로 전류를 측정하는 것은 어려울 뿐더러 모듈(10)별로 전압과 전류를 모두 측정하는 것은 비용면에서도 비효율적이므로, 본 발명에서는 스트링(12)단에서만 상기 출력전류감지부(90)를 통해 스트링(12)별로만 출력전류값을 측정하고 측정된 데이터는 유,무선 통신수단을 통해 후술할 이상진단부(80)에 제공된다. The output current sensing unit 90 is configured to measure and provide an output current value for each string 12 at the end of the string 12 in which the modules 10 are connected in series. Sensors and the like can be utilized. It is difficult to measure the current for each module 10 in the string 12 connected in series and measurement of both voltage and current for each module 10 is inefficient in terms of cost. The output current value is measured only by the string 12 through the output current sensing unit 90 and the measured data is supplied to an abnormality diagnosis unit 80 to be described later via communication means.

상기 이상진단부(80)는 상기 출력전류감지부(90) 및 출력전압감지부(70)에서 측정된 측정값을 바탕으로 스트링(12) 내 특정 모듈(10)에의 이상 발생 여부를 진단하는 구성으로, 특히 본 발명에서 상기 이상진단부(80)는 상기 출력전류감지부(90)에서 측정된 출력전류값을 기준으로 스트링(12)별 이상 여부를 먼저 진단한 후, 이상 상태로 진단된 스트링(12)에 대해서 상기 출력전압감지부(70)에서 측정된 출력전압값을 기준으로 해당 스트링(12) 내에서의 모듈(10)별 이상 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는바, 이를 위해 상기 이상진단부(80)는 상기 출력전류감지부(90)에서 측정된 특정 스트링(12)의 출력전류값을 기준치 또는 다른 스트링(12)의 출력전류값들의 평균치와 대비하여 특정 스트링(12)의 이상 여부를 먼저 진단하는 이상스트링특정모듈(810)과, 이상 상태로 진단된 스트링(12)에 대해 상기 출력전압감지부(70)에서 측정된 해당 스트링(12) 내 특정 모듈(10)의 출력전압값을 기준으로 이상 발생 모듈(10)을 진단하는 이상모듈특정모듈(820)을 포함할 수 있다. The abnormality diagnosis unit 80 is configured to diagnose abnormality of the specific module 10 in the string 12 based on the measured values measured by the output current sensing unit 90 and the output voltage sensing unit 70 The abnormality diagnosis unit 80 diagnoses abnormality of each string 12 based on the output current value measured by the output current sensing unit 90, The abnormality of each module 10 in the corresponding string 12 is diagnosed based on the output voltage value measured by the output voltage sensing unit 70 for each of the modules 12, The diagnostic unit 80 determines whether the output current of the specific string 12 measured by the output current sensing unit 90 is greater than the reference value or the average value of the output currents of the other strings 12, An abnormal string specific module 810 for first diagnosing whether or not the abnormal condition is present, And an abnormality module specifying module 10 for diagnosing the abnormality generation module 10 based on the output voltage value of the specific module 10 in the string 12 measured by the output voltage sensing unit 70 with respect to the diagnosed string 12. [ 820 < / RTI >

상기 이상스트링특정모듈(810)은 상기 출력전류감지부(90)에서 측정된 특정 스트링(12)의 출력전류값을 기준치 또는 다른 스트링(12)의 출력전류값들의 평균치와 대비하여 특정 스트링(12)의 이상 여부를 진단하는 구성으로, 앞서 설명한 바와 같이, 모듈(10)들이 직렬로 연결된 스트링(12)내에서 각 모듈(10)별로 전류를 측정하는 것은 어려울 뿐더러 모듈(10)별로 전압과 전류를 모두 측정하는 것은 비용면에서도 비효율적이며, 또한 모듈(10)들이 직렬로 연결된 스트링(12)내에서 어느 하나의 모듈(10)에 이상이 발생하여 출력이 저하 내지 없어지는 경우 해당 스트링(12)단에서 출력되는 전류값에 이상이 발생(전류값이 떨어지게 됨)하게 되는바, 본 발명에서는 이 점에 착안하여 개별 모듈(10)별로가 아닌 모듈(10)들이 직렬로 연결된 스트링(12)단에서만 출력전류값을 측정하는 것만으로도 해당 스트링(12)단에 이상 여부의 존부에 대해서는 진단할 수 있어 스트링(12)단에서만 상기 출력전류감지부(90)를 통해 스트링(12)별로만 출력전류값을 측정하여 수많은 모듈(10)들에 대해 일일이 개별적으로 이상 여부를 진단하는 것에 비해, 스트링(12)별로 먼저 이상 유무를 진단해서 이상이 있다고 진단된 스트링(12)에 대해서만 해당 스트링(12)내에서의 모듈(10)별 진단을 수행토록 하여 신속하고 정확한 진단이 이루어질 수 있도록 한다. 상기 이상스트링특정모듈(810)에서는 특정 스트링(12)의 출력전류값을 기준치 또는 다른 스트링(12)의 출력전류값들의 평균치와 대비하여 특정 스트링(12)의 이상 여부를 진단할 수 있다. The abnormal string specification module 810 determines the output string of the specific string 12 by comparing the output current value of the specific string 12 measured by the output current sensing unit 90 with the reference value or the average value of the output current values of the other strings 12. [ It is difficult to measure the current for each module 10 in the string 12 to which the modules 10 are connected in series as described above and it is also difficult to measure the voltage and current It is also inefficient in terms of cost and in the case where an error occurs in any of the modules 10 in the string 12 to which the modules 10 are connected in series and the output decreases or disappears, In the present invention, attention is paid to the fact that the modules 10 are connected not to the individual modules 10 but to the strings 12 connected in series, Output current value only It is possible to diagnose the presence or absence of an abnormality in the stage of the string 12 only by measuring the output current value only for the string 12 through the output current sensing unit 90 only at the end of the string 12. [ It is possible to diagnose abnormality of each of the strings 12 individually for each of the plurality of modules 10 and to detect the abnormality of the string 12 in the string 12 only for the string 12 diagnosed as abnormal So that diagnosis can be performed for each module 10 so that quick and accurate diagnosis can be performed. The abnormal string specifying module 810 can diagnose the abnormality of the specific string 12 by comparing the output current value of the specific string 12 with the reference value or the average value of the output current values of the other strings 12.

상기 이상모듈특정모듈(820)은 이상 상태로 진단된 스트링(12)에 대해 상기 출력전압감지부(70)에서 측정된 해당 스트링(12) 내 특정 모듈(10)의 출력전압값을 기준으로 이상 발생 모듈(10)을 진단하는 구성이다. 특히, 본 발명에서 상기 이상모듈특정모듈(820)은 모듈(10)들이 직렬로 연결된 스트링(12)내에서의 특정 모듈(10)에 이상이 발생한 경우 해당 모듈(10)의 출력전압값이 하강하는 것에 비해 오히려 이상이 발생한 모듈(10)의 주변 모듈(10)에서의 실측 출력전압값이 정상적인 경우의 실효전압 대비 상승하는 것을 이용(일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이 스트링(12) 내 특정 모듈(10-3, 10-4, 10-5)에서 이상(고장, 음영, 얼룩 등)이 발생한 경우 오히려 그 주변 모듈들(10-1, 10-2, 10-6 ~ 10-9)에서 측정되는 실측전압값이 실효전압 범위(일 예로, 15~20V 정도)보다 높게 측정됨)함으로써, 스트링(12) 내에서의 이상 발생 모듈(10)의 존부에 대한 정확한 진단이 가능하도록 하는 특징을 갖는다. The abnormality module specifying module 820 determines whether or not the abnormality has occurred in the abnormality state based on the output voltage value of the specific module 10 in the corresponding string 12 measured by the output voltage sensing unit 70 Diagnosis module 10 is diagnosed. In particular, in the present invention, the abnormal module specifying module 820 determines whether the output voltage value of the corresponding module 10 is lowered when an abnormality occurs in the specific module 10 in the string 12 to which the modules 10 are serially connected The output voltage of the peripheral module 10 of the module 10 having the abnormality is increased relative to the effective voltage in the normal case (for example, as shown in FIG. 3, 10-2, and 10-6 to 10-9 in the case where an abnormality (failure, shade, smear, or the like) occurs in the specific modules 10-3, 10-4, (For example, the measured voltage is measured to be higher than the effective voltage range (for example, about 15 to 20 V)), thereby making it possible to accurately diagnose the presence or absence of the abnormality generating module 10 in the string 12 Respectively.

상기 이상모듈특정모듈(820)은 일 예로, 하나의 스트링(12) 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈(10)이 이격되어 2 이상인 경우에 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈(10)들 사이에 위치한 모듈(10)을 이상 발생 모듈(10)로 특정하게 된다. 즉, 도 3을 참조하면, 스트링(12) 내 특정 모듈(10-3, 10-4, 10-5)을 사이에 두고 그 좌우로 이격되어 있는 모듈들(10-1 ~ 10-2, 10-6 ~ 10-9)에서 측정되는 실측전압값이 실효전압 범위(일 예로, 15~20V 정도)보다 높게 측정되는 경우에, 상기 이상모듈측정모듈(10)에서는 그 사이에 있는 특정 모듈(10-3, 10-4, 10-5)을 이상이 발생한 모듈로 특정하여 이상 발생 모듈의 위치도 정확하게 제시할 수 있게 한다. The abnormal module specific module 820 may be a module in which the output voltage value exceeds the effective voltage in the case where the module 10 in which the output voltage value exceeds the effective voltage within one string 12 is two or more, The module 10 positioned between the modules 10 is identified by the error generation module 10. That is, referring to FIG. 3, the modules 10-1 to 10-2 and 10-4 are separated from each other with the specific module 10-3, 10-4, 10-5 in the string 12 therebetween. 6 to 10-9) is measured to be higher than an effective voltage range (for example, about 15 to 20 V), the abnormal module measurement module 10 detects a specific module 10 -3, 10-4, 10-5) is specified by the module in which the abnormality occurs, so that the position of the abnormality generating module can be accurately presented.

상기 이상모듈특정모듈(820)에서는 다른 예로, 하나의 스트링(12) 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈(10)이 특정 모듈(10)에서부터 연속적으로 나타나는 경우에 해당 특정 모듈(10) 바로 전단의 모듈(10)을 이상 발생 모듈(10)로 특정하게 된다. 즉, 도 4를 참조하면, 스트링(12) 내 특정 모듈(10-5)에서부터 그 이후로 연속적으로 출력전압값이 실효전압 범위(일 예로, 15~20V 정도)보다 높게 측정되는 경우에, 상기 이상모듈측정모듈(10)에서는 상기 특정 모듈(10-5) 바로 전단에 있는 10-4 모듈을 이상이 발생한 모듈로 특정하여 이상 발생 모듈(10-4)의 위치를 정확하게 제시할 수 있게 한다. 이는 상기 스트링(12)에 모듈(10)들이 직렬로 연결되어 있는 상태이기 때문에, 실제 실측되어 나타나는 실측전압값은 이상이 발생한 모듈(10)의 좌우에서 높게 나타나는 경우 이외에도 이상이 발생한 모듈(10)의 후단부터 높게 나타나는 경우도 발생하게 되는바, 상기 이상모듈특정모듈(820)에서는 이와 같은 경우에도(경우도 반영하여) 이상 발생 모듈(10)의 위치를 정확하게 특정할 수 있게 한다.
In a case where the module 10 having the output voltage value exceeding the effective voltage continuously appears from the specific module 10 in one string 12 in the abnormal module specifying module 820, The module 10 of the immediately preceding stage is identified by the abnormality generating module 10. 4, when the output voltage value is measured continuously from the specific module 10-5 in the string 12 to a value higher than the effective voltage range (for example, about 15 to 20 V) In the abnormal module measurement module 10, the 10-4 module immediately before the specific module 10-5 is identified as a module in which the abnormality occurs, so that the position of the abnormality occurrence module 10-4 can be accurately presented. This is because the module 10 is connected in series to the string 12 so that the actually measured actual voltage value is higher than the right and left sides of the module 10 in which the abnormality occurs, The abnormality module specifying module 820 can accurately specify the position of the abnormality generating module 10 in such a case and also by reflecting the case.

이하에서는, 앞서 설명한 시스템이 구현되는 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
Hereinafter, a method for efficiently diagnosing whether or not an abnormality exists for each solar module in which the system described above is implemented will be described.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 방법은, 하나 이상의 태양광 모듈(10)이 직렬로 연결된 스트링(12)을 하나 이상 포함하는 어레이(20)의 각 모듈별 출력전압값을 측정하는 출력전압감지단계(S10); 상기 스트링(12)별 출력전류값을 측정하는 출력전류감지단계(S20); 및 상기 출력전류감지단계(S20) 및 출력전압감지단계(S10)에서 측정된 측정값을 바탕으로 스트링(12) 내 특정 모듈(10)에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단단계(S30);를 포함하며, 상기 이상진단단계(S30)는 상기 출력전류감지단계(S20)에서 측정된 출력전류값을 기준으로 스트링(12)별 이상 여부를 먼저 진단한 후, 이상 상태로 진단된 스트링(12)에 대해서 상기 출력전압감지단계(S10)에서 측정된 출력전압값을 기준으로 해당 스트링(12) 내에서의 모듈(10)별 이상 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다. Referring to FIG. 5, a method for efficiently diagnosing an abnormality of each solar module according to an embodiment of the present invention includes the steps of: An output voltage sensing step (S10) of measuring an output voltage value of each module of the module (20); An output current sensing step (S20) of measuring an output current value for each of the strings (12); And an abnormality diagnosis step S30 for diagnosing whether abnormality occurs in the specific module 10 in the string 12 based on the measured values measured in the output current sensing step S20 and the output voltage sensing step S10 The abnormality diagnosis step S30 first diagnoses abnormality of each string 12 based on the output current value measured at the output current sensing step S20, (10) in the corresponding string (12) based on the output voltage value measured in the output voltage sensing step (S10).

상기 출력전압감지단계(S10)는 어레이(20) 내에 위치한 복수의 모듈(10)들에 대해 각 모듈(10)별로 출력전압값을 측정하여 제공하는 단계로, 각 모듈(10)별로 장착된 전압센서 등을 활용하여 측정하며, 측정된 데이터는 유,무선 통신수단을 통해 이상진단부(80)에 제공된다. The output voltage sensing step S10 is a step of measuring and providing an output voltage value for each module 10 to a plurality of modules 10 located in the array 20, Sensor and the like, and the measured data is provided to the abnormality diagnosis unit 80 through a wired or wireless communication means.

상기 출력전류감지단계(S20)는 모듈(10)들이 직렬로 연결되어 이루어지는 스트링(12)단에서 스트링(12)별 출력전류값을 측정하여 제공하는 과정으로, 스트링(12) 말단에 장착된 전류센서 등을 활용한다. 직렬로 연결된 스트링(12)내에서 각 모듈(10)별로 전류를 측정하는 것은 어려울 뿐더러 모듈(10)별로 전압과 전류를 모두 측정하는 것은 비용면에서도 비효율적이므로, 상기 출력전류감지단계(S20)에서는 스트링(12)단에서만 출력전류감지부(90)를 통해 스트링(12)별로만 출력전류값을 측정하고 측정된 데이터는 유,무선 통신수단을 통해 이상진단부(80)에 제공된다. The output current sensing step S20 is a step of measuring and providing an output current value for each string 12 at the end of the string 12 in which the modules 10 are connected in series. Sensors and so on. It is difficult to measure the current for each module 10 in the string 12 connected in series and the measurement of both voltage and current for each module 10 is inefficient in terms of cost. Therefore, in the output current sensing step S20 The output current value is measured only by the string 12 through the output current sensing unit 90 only at the stage of the string 12 and the measured data is supplied to the abnormality diagnosis unit 80 via the wireless communication means.

상기 이상진단단계(S30)는 상기 출력전류감지단계(S20) 및 출력전압감지단계(S10)에서 측정된 측정값을 바탕으로 스트링(12) 내 특정 모듈(10)에의 이상 발생 여부를 진단하는 과정으로, 보다 구체적으로 상기 출력전류감지단계(S20)에서 측정된 특정 스트링(12)의 출력전류값을 기준치 또는 다른 스트링(12)의 출력전류값들의 평균치와 대비하여 특정 스트링(12)의 이상 여부를 먼저 진단하는 이상스트링특정단계(S31)와, 이상 상태로 진단된 스트링(12)에 대해 상기 출력전압감지단계(S10)에서 측정된 해당 스트링(12) 내 특정 모듈(10)의 출력전압값을 기준으로 이상 발생 모듈(10)을 진단하는 이상모듈특정단계(S32)를 포함할 수 있다. The abnormality diagnosis step S30 is a step of diagnosing whether abnormality occurs in the specific module 10 in the string 12 based on the measured values measured in the output current sensing step S20 and the output voltage sensing step S10 The output current value of the specific string 12 measured in the output current sensing step S20 is compared with the reference value or the average value of the output current values of the other strings 12 to determine whether the specific string 12 is abnormal The output voltage value of the specific module 10 in the corresponding string 12 measured in the output voltage sensing step S10 for the string 12 diagnosed as the abnormal state, And an abnormality module specifying step S32 for diagnosing the abnormality generating module 10 based on the abnormality determining step S32.

상기 이상스트링특정단계(S31)는 출력전류감지부(90)에서 측정된 특정 스트링(12)의 출력전류값을 기준치 또는 다른 스트링(12)의 출력전류값들의 평균치와 대비하여 특정 스트링(12)의 이상 여부를 진단하는 과정으로, 앞서 설명한 바와 같이, 모듈(10)들이 직렬로 연결된 스트링(12)내에서 각 모듈(10)별로 전류를 측정하는 것은 어려울 뿐더러 모듈(10)별로 전압과 전류를 모두 측정하는 것은 비용면에서도 비효율적이며, 또한 모듈(10)들이 직렬로 연결된 스트링(12)내에서 어느 하나의 모듈(10)에 이상이 발생하여 출력이 저하 내지 없어지는 경우 해당 스트링(12)단에서 출력되는 전류값에 이상이 발생(전류값이 떨어지게 됨)하게 되는바, 상기 이상스트링특정단계(S31)에서는 이 점에 착안하여 개별 모듈(10)별로가 아닌 모듈(10)들이 직렬로 연결된 스트링(12)단에서만 출력전류값을 측정하는 것만으로도 해당 스트링(12)단에 이상 여부의 존부에 대해서는 진단할 수 있어 스트링(12)단에서만 상기 출력전류감지부(90)를 통해 스트링(12)별로만 출력전류값을 측정하여 수많은 모듈(10)들에 대해 일일이 개별적으로 이상 여부를 진단하는 것에 비해, 스트링(12)별로 먼저 이상 유무를 진단해서 이상이 있다고 진단된 스트링(12)에 대해서만 해당 스트링(12)내에서의 모듈(10)별 진단을 수행토록 하여 신속하고 정확한 진단이 이루어질 수 있도록 한다. The abnormal string specification step S31 is a step of identifying the output string of the specific string 12 by comparing the output current value of the specific string 12 measured by the output current sensing unit 90 with the reference value or the average value of the output current values of the other strings 12. [ It is difficult to measure the current for each module 10 in the string 12 to which the modules 10 are connected in series and it is also difficult to measure the voltage and current for each module 10 It is also inefficient in terms of cost. In addition, when an abnormality occurs in any of the modules 10 in the string 12 to which the modules 10 are connected in series and the output decreases or disappears, (The current value is lowered) in the current value output from the individual modules 10. In the abnormal string specifying step S31, modules 10 are connected in series At the end of the string 12 Only the string 12 can be diagnosed for the presence or absence of an abnormality in the stage of the string 12 only by measuring the output current value only at the output of the string 12, It is possible to diagnose the abnormality of each string 12 first by checking the current value and diagnose abnormality individually for each of a large number of modules 10, To perform a diagnosis for each module 10 in the memory module 10, so that quick and accurate diagnosis can be performed.

상기 이상모듈특정단계(S32)는 모듈(10)들이 직렬로 연결된 스트링(12)내에서의 특정 모듈(10)에 이상이 발생한 경우 해당 모듈(10)의 출력전압값이 하강하는 것에 비해 오히려 이상이 발생한 모듈(10)의 주변 모듈(10)에서의 실측 출력전압값이 정상적인 경우의 실효전압 대비 상승하는 것을 이용(일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이 스트링(12) 내 특정 모듈(10-3, 10-4, 10-5)에서 이상(고장, 음영, 얼룩 등)이 발생한 경우 오히려 그 주변 모듈들(10-1, 10-2, 10-6 ~ 10-9)에서 측정되는 실측전압값이 실효전압 범위(일 예로, 15~20V 정도)보다 높게 측정됨)함으로써, 스트링(12) 내에서의 이상 발생 모듈(10)의 존부에 대한 정확한 진단이 가능하도록 하는 것으로, 일 예로, 하나의 스트링(12) 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈(10)이 이격되어 2 이상인 경우에 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈(10)들 사이에 위치한 모듈(10)을 이상 발생 모듈(10)로 특정하게 된다. 즉, 도 3을 참조하면, 스트링(12) 내 특정 모듈(10-3, 10-4, 10-5)을 사이에 두고 그 좌우로 이격되어 있는 모듈들(10-1 ~ 10-2, 10-6 ~ 10-9)에서 측정되는 실측전압값이 실효전압 범위(일 예로, 15~20V 정도)보다 높게 측정되는 경우에, 상기 이상모듈특정단계(S32)에서는 그 사이에 있는 특정 모듈(10-3, 10-4, 10-5)을 이상이 발생한 모듈로 특정하여 이상 발생 모듈의 위치도 정확하게 제시할 수 있게 한다. The abnormality module identifying step S32 is a step in which when the abnormality occurs in the specific module 10 in the string 12 to which the modules 10 are connected in series, the output voltage value of the corresponding module 10 is lowered, (For example, as shown in Fig. 3, the specific module 10-i in the string 12 is used as the actual output voltage of the peripheral module 10 of the module 10, 10-6, and 10-9 in the case where an abnormality (failure, shade, smear, or the like) occurs in the peripheral modules 10-1, 10-2, 10-6, (For example, higher than an effective voltage range (for example, about 15 to 20 V)), thereby enabling an accurate diagnosis of the presence or absence of the abnormality generating module 10 in the string 12. For example, When the module 10 in which the output voltage value exceeds the effective voltage in the string 12 of the output voltage 12 is 2 or more, The module 10 located between the modules 10 whose values exceed the effective voltage is specified as the abnormality generating module 10. [ That is, referring to FIG. 3, the modules 10-1 to 10-2 and 10-4 are separated from each other with the specific module 10-3, 10-4, 10-5 in the string 12 therebetween. 6 to 10-9) is measured to be higher than an effective voltage range (for example, about 15 to 20 V), in the abnormal module specifying step S32, the specific module 10 -3, 10-4, 10-5) is specified by the module in which the abnormality occurs, so that the position of the abnormality generating module can be accurately presented.

또한 다른 예로는, 하나의 스트링(12) 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈(10)이 특정 모듈(10)에서부터 연속적으로 나타나는 경우에 해당 특정 모듈(10) 바로 전단의 모듈(10)을 이상 발생 모듈(10)로 특정하게 된다. 즉, 도 4를 참조하면, 스트링(12) 내 특정 모듈(10-5)에서부터 그 이후로 연속적으로 출력전압값이 실효전압 범위(일 예로, 15~20V 정도)보다 높게 측정되는 경우에, 상기 이상모듈측정모듈(10)에서는 상기 특정 모듈(10-5) 바로 전단에 있는 10-4 모듈을 이상이 발생한 모듈로 특정하여 이상 발생 모듈(10-4)의 위치를 정확하게 제시할 수 있게 한다. 이는 상기 스트링(12)에 모듈(10)들이 직렬로 연결되어 있는 상태이기 때문에, 실제 실측되어 나타나는 실측전압값은 이상이 발생한 모듈(10)의 좌우에서 높게 나타나는 경우 이외에도 이상이 발생한 모듈(10)의 후단부터 높게 나타나는 경우도 발생하게 되는바, 상기 이상모듈특정단계(S32)에서는 이와 같은 경우에도(경우도 반영하여) 이상 발생 모듈(10)의 위치를 정확하게 특정할 수 있게 한다.
In another example, when the module 10 whose output voltage value exceeds the effective voltage in one string 12 continuously appears from the specific module 10, the module 10 immediately before the specific module 10 ) To the abnormality generation module 10. 4, when the output voltage value is measured continuously from the specific module 10-5 in the string 12 to a value higher than the effective voltage range (for example, about 15 to 20 V) In the abnormal module measurement module 10, the 10-4 module immediately before the specific module 10-5 is identified as a module in which the abnormality occurs, so that the position of the abnormality occurrence module 10-4 can be accurately presented. This is because the module 10 is connected in series to the string 12 so that the actually measured actual voltage value is higher than the right and left sides of the module 10 in which the abnormality occurs, The position of the abnormality generating module 10 can be precisely specified in the case of the abnormality module identifying step S32 in this case as well.

이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Should be interpreted as belonging to the scope.

10: 모듈 12: 스트링
20: 어레이 30: 접속반
40: 인버터 50: 센서
60: 코디네이터 70: 출력전압감지부
80: 이상진단부 810: 이상스트링특정모듈
820: 이상모듈특정모듈 90: 출력전류감지부10: Module 12: String
20: array 30: connection board
40: Inverter 50: Sensor
60: Coordinator 70: Output voltage sensing unit
80: abnormality diagnosis section 810: abnormal string specific module
820: abnormality module specific module 90: output current detection unit

Claims (8)

태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 하나 이상의 태양광 모듈이 직렬로 연결된 스트링을 하나 이상 포함하는 어레이;
상기 어레이의 각 모듈별 출력전압값을 측정하는 출력전압감지부;
상기 스트링별 출력전류값을 측정하는 출력전류감지부; 및
상기 출력전류감지부 및 출력전압감지부에서 측정된 측정값을 바탕으로 스트링 내 특정 모듈에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단부;를 포함하며,
상기 이상진단부는 상기 출력전류감지부에서 측정된 특정 스트링의 출력전류값을 기준치 또는 다른 스트링의 출력전류값들의 평균치와 대비하여 특정 스트링의 이상 여부를 먼저 진단하는 이상스트링특정모듈과, 이상 상태로 진단된 스트링에 대해 상기 출력전압감지부에서 측정된 해당 스트링 내 특정 모듈의 출력전압값을 기준으로 이상 발생 모듈을 진단하는 이상모듈특정모듈을 포함하며,
상기 이상모듈특정모듈은 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 이격되어 2 이상인 경우 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈들 사이에 위치한 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 시스템. An array comprising at least one string connected in series with at least one solar module for converting solar energy to electrical energy;
An output voltage sensing unit for measuring an output voltage value of each module of the array;
An output current sensing unit for measuring an output current value for each string; And
And an abnormality diagnosis unit for diagnosing abnormality in a specific module in the string based on the measured values measured by the output current sensing unit and the output voltage sensing unit,
Wherein the abnormality diagnosing unit diagnoses an abnormality of a specific string by comparing an output current value of the specific string measured by the output current sensing unit with a reference value or an average value of output current values of other strings, And an abnormality module specifying module for diagnosing the abnormality occurrence module based on the output voltage value of the specific module in the string measured by the output voltage sensing unit for the diagnosed string,
Wherein the abnormality module specifying module specifies a module located between the modules whose output voltage value exceeds the effective voltage when the module whose output voltage value exceeds the effective voltage is 2 or more apart from the string in the string, The system that efficiently diagnoses whether there is an abnormality per solar module. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 이상모듈특정모듈은 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 특정 모듈에서부터 연속적으로 나타나는 경우 해당 특정 모듈 전단의 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the abnormality module specifying module identifies a module in front of the specific module as an abnormality generating module when a module whose output voltage value exceeds the effective voltage continuously appears in the string from a specific module. Of the system. 하나 이상의 태양광 모듈이 직렬로 연결된 스트링을 하나 이상 포함하는 어레이의 각 모듈별 출력전압값을 측정하는 출력전압감지단계;
상기 스트링별 출력전류값을 측정하는 출력전류감지단계; 및
상기 출력전류감지단계 및 출력전압감지단계에서 측정된 측정값을 바탕으로 스트링 내 특정 모듈에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단단계;를 포함하며,
상기 이상진단단계는 상기 출력전류감지단계에서 측정된 특정 스트링의 출력전류값을 기준치 또는 다른 스트링의 출력전류값들의 평균치와 대비하여 특정 스트링의 이상 여부를 먼저 진단하는 이상스트링특정단계와, 이상 상태로 진단된 스트링에 대해 상기 출력전압감지단계에서 측정된 해당 스트링 내 특정 모듈의 출력전압값을 기준으로 이상 발생 모듈을 진단하는 이상모듈특정단계를 포함하며,
상기 이상모듈특정단계는 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 이격되어 2 이상인 경우 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈들 사이에 위치한 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 방법. An output voltage sensing step of measuring an output voltage value of each module of the array including at least one string in which one or more solar modules are connected in series;
An output current sensing step of measuring an output current value of each string; And
And an abnormality diagnosis step of diagnosing abnormality in a specific module in the string based on the measured values measured in the output current sensing step and the output voltage sensing step,
The abnormality diagnosis step may include an abnormal string specifying step of first diagnosing whether or not a specific string is abnormal by comparing an output current value of the specific string measured in the output current sensing step with a reference value or an average value of output current values of other strings, And an abnormality module identification step of diagnosing the abnormality occurrence module based on the output voltage value of the specific module in the string measured in the output voltage sensing step for the string diagnosed as the abnormality occurrence module,
Wherein the abnormality module identifying step identifies a module located between the modules whose output voltage value exceeds the effective voltage when the module whose output voltage value exceeds the effective voltage in the string is 2 or more apart from the module, A method for efficiently diagnosing abnormalities of each photovoltaic module. 삭제delete 삭제delete 제 5 항에 있어서,
상기 이상모듈특정단계는 스트링 내에서 출력전압값이 실효전압을 초과하는 모듈이 특정 모듈에서부터 연속적으로 나타나는 경우 해당 특정 모듈 전단의 모듈을 이상 발생 모듈로 특정하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 방법. 6. The method of claim 5,
Wherein the abnormality module specifying step identifies a module in front of the specific module as an abnormality generating module when a module whose output voltage value exceeds the effective voltage continuously appears from a specific module in the string. A method for efficiently diagnosing a disease.
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